JPS61124420A - 物品の整列装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔曜業上の利用分骨〕 この発明は、列えば袋詰めバック製品等の上下要義を揃
える際に用いて好適な物品の脩列襞薫に関する。

〔従来技術〕

袋詰めバック製品などは、上下および表裏を揃えた後に
、所定の箱やケースに入れｔ方が、好ましいうそこで、
この種の、Ｓ品を扱う工場等においでは、上下表裏を揃
える工程が設けらすることが多い。この場合、従来の上
下表裏の揃え工程は、人手によって行なわし１人間の視
覚によって製品の上下および表裏を判定するようにして
いた。

〔発明が解決しようとする間粗点〕

ところで、人手による物品の整列処理は、その処理速度
に限界がめるとともに、確実性も低いという欠点がある
。また、物品が袋詰めパック製品などの場合は、一般に
上下、左右対称な四角形状であるため、上下表裏の判別
を誤り易く、このため、作業の確実性がいっそう低下す
るという問題があった。

この発明は上述した事情に鑑みてなさｔ″ＬｆＣもので
、物品の整列処理を確実かつ嶋速に行うことのできる物
品の姫列装ｆを礎供することを目的としている。

〔間聰点′ｔ−解決するための手段〕

この発明は上述した問題点ｔ′＃ｌ決するためｔ′こ、
整列すべき物品に直線状の判定エリアを設定してこの判
定エリアの始点と終点にエツジマークを付し、さらに前
記判定エリア内の中心からはずｎた位置に方向マークを
付し、かつ、前記判定エリアの一方のエツジマークと他
方のエツジマークとの間を撮伏する撮映手段と、前記判
定エリアを複数の分割エリアに分割するとともに前記撮
映手段からの映像信号に基づいて前記方向マークがいず
１０分割エリアに検出さｆ′Ｌ定か全判定するマーク判
定手段と、このマーク判定手段の検出結果に基づいて前
記物品の上下位１におよび表裏の少なくともいずれか一
方を判定する方向判定手段と、この方向判定手段の判定
結果に対応する方向変換を＠記動品に対して行う方向変
換手段とを具備している。

〔作用〕

前記方向マークが、どの分割エリアに検出されたかによ
って、前記物品の上下表裏が判定さｎ、こ几により、物
品の整列処理が迅速かつ１．旧確に行なわれる。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明の実施例について説明す
る。

第２図はこの発明の一実施例の全体構成を示す概略構成
図である。なお、この実施例は、この発明を透明パック
製品の整列処理に適用した実施ｕｊでめる。

第二図において、１はチェー／コンベアであり、第３図
（イ）に示すように、長方形状のパック製品（以下単に
パックという）２，２・・・を、７個ずつインデックス
テーブル３に搬送する。まｔ、第３・Ａ（イ）に示す４
はチェー７．５はスプロケット、６はパルスモータであ
り、７はチェーン４に取り付けらｎているパックプッシ
ャーである。この（ホ）合、ステップモータ６が間欠’
ｍｓされると、パック２はパックプッシャー７に押され
てステップ搬送さｎ１インデツクステーブル３へ７個ず
つ移送される。

また、チェーンコンベア１には、パック２がその長手方
向を上下方向にして搬込さｎるようになっている。之だ
し、パック２の上下位置および＆４１Ｌは掴えら几でお
らず、ランダムな状態となっている。なお同図（ロ）は
同図（イ）に示すＡ−Ａ線矢視図である。

次に、インデックステーブル３は、第弘図（ロ）に示す
ように、平面形状が７２角形となっており、各辺がパッ
ク２を７個ずつ吸着するようになっている。この吻合、
インデックステーブル３はチェーンコンベア１から送ら
ｎてくるパック２を所定のタイミングで吸着すると、幀
次図に示す矢印Ｂ方向に回転し、次に送られてくるバッ
ク２金隣接辺で吸着するようになっている。同図（イ）
はインデックステーブル３の側面図であり、図に示す９
は吸引孔、１０は吸引孔９に連通ずるとともに、図示せ
Ｖｘ亙四ポンプに扱得プ几ふ看路である。また−インデ
ックステーブル３は、吸着しているパック２を各辺毎に
圧意の位置において離脱し侵るようになっている。

次いで、第２図に示す１２はビデオカメラであり、イン
デックステーブル３に吸着されているパック２を撮映し
、この際に褥らルるｌｌｌ１ｌ像信号ｔ″後述する処理
回路１５（第１図参照）へ供給する。

この吻合、処理回路１５はｌｌｉ像信号に基づいてパッ
ク２の上下位置および表裏を判定し、まｔ、パック２の
シール部分の良否をも判定するようになっている。なお
、第２図に示す１３．１４は撤映用の光源でるる。

次に、第二図に示す１６は不良品排出用のコンベアであ
り、処理回路１５によって不良と判断さｎｆｃバック２
を排出するものである。この場合、不良と判断さ７″Ｌ
だパック２ば、コンベア１６０入ｕ４１１において、イ
ンデックステーブル３から離脱さ几、このコンベア１６
の入側部分に落下するようになっている。

１７．１７・・・は、各々離脱コンベアであり、処プル
３から引キ離し、かつ、この引き離したパック２をツイ
ストコンベア１８ａ＋１８ｂ、１１３（Ｈ。

１８、ｄ、に移送する。この場合、インデックステーブ
ル３に吸着さルているパック２は、長手方向を上下にし
ており、離脱コンベア１７は、パック２の姿５ｔ−Ｚえ
ずにツイストコンベア１８ａ〜１８ａのいず几かに移送
する。また、位＋ｇ　＆　＋　ｂ　Ｔ。。

ｄはパック２の姿勢によって異なる離脱位置であり、例
えば、位ｆｉｌａは上下位置および表裏が共に正（カメ
ラ１２ｔ１４Ｉｌに表面がある場合を正とする）の場合
、位ｌｌｂは上下位置が逆で表裏が正の場合、位置Ｃは
上下位置が正で表裏が逆の場合、そして、位＋Ｒｉは上
下および表裏が共に逆の場合の離脱位置として設定さｎ
ている。第５図（イ）、（ロ）は離脱コンベア１７の構
成を示す側面図および正面図でるり、この図に示すよう
に、離脱コンベア１７は、モータ１９の泌勅力が伝達さ
几るベルト２０によってパック２を搬送するようにして
いる。ま之、この図に示す２１は板状のガイド部４オで
ある。

次に、ツイストコンベア１８ａ〜１８ｃＬについて説明
する。このツイストコンベア１８ａ〜１８ａは、各々離
脱コンベア１７から移載さｔ’ＬＪｊバック２を繁列コ
ンベア２３ａ〜２３ｄに移送するもので、移送を行いな
がらバンク２を７０°回転させ、長手方向が水平方向を
向くようにしている。すなわち、第６図（イ）、（ロ）
、（ハ）、（ニ）に示す順で、ノくツク２の姿勢ｔ−変
えてゆき、蝋終的には水平の姿勢にして整列コンベア２
３＆〜２３ａＫ４１ｇする。この場合、ツイストコンベ
ア１８ａ　、１８ｂとツイストコンベア１８ａ　、１８
ａの回転方向は臣いに逆方向になってお９、こｎにより
、整列コンベア１８＆　〜１８ｃＬの入側に４Ｉ載さｎ
ｔパック２は、すべてその上面一が表面となるように搬
送さするつ複列コンベア２３ａ〜２３ａは、各々４載さ
ｎ７ζバック２′ｔ−水平方向にｑθ°回転させるもの
であり、第７図に示すように、パック２の下端部が係止
ガイド仮２５に係止され、かつ、この状慝でベルト２６
が走行することにより、パック２が水平方向に９００回
転を行うようになっている。この場合、整列コンベア２
３＆、２３ｃと整列コンベア２３ｂ　、２３ｄにおける
回転方向は互いに逆方向に設定さｎて２す、こｎにより
、各整列コンベア２３ａ〜２３ａの出＋ｍにおけるパッ
ク２の向きはすべて同じ向きになる。し友がって、整列
コンベア２３ａ〜２３（Ｌから搬出されるパンク２は、
その表嬌および上下位置がすべて統一さ几る。

さて、ここで処理回＠１５における上下侵透の状態判別
、および不良品慣用の原理について説明する。

■　始めに、上下表裏の判別原理について説明する。

４ｇ図（イ）に示すＭｅ＋”Ｍｇ２はパック２の四隅に
付さｎている。エツジマークであり、ＭＤはパック２の
上端ｍ（トップシール部）に付されている方向マークで
ある　この方向マークＭＤＵ、上端部のエツジマークＭ
ｅ＋　Ｉ　Ｍｏ２を結ぶｌ（ｉ、＠上にあり、また、エ
ツジマークＭｅ＋とＭｏ２　の中点より右方にΔｔずま
た’＋Ｌ　ｆａｔに付さｎている。この実施例における
パック２は、予め上端部および両１＠１１部がゾールさ
れており、下端部のみが開口状轢となっている。そして
、削り節等の内容物は下端部から充積さｎるようになっ
ており、充填後において下端部がシールさｎるようにな
っている。ここで、第ｇ図（イ）に示す状態は、パック
２の上下位置および表裏が正の場合であり、また、同図
（ロ）、（ハ）、（ニ）は各々上下位置が正で表裏が逆
の場合、上下位置が逆で表嬌が正の場合、および上下位
置と表嬌が共に逆の場合を各々示しており、この第ｇ図
（イ）〜（ニ）から方向マークＭＤの位＋ｔｔ−識別す
れば、パック２の上下表裏の判別を行うことができるこ
とが判る。

そして、この実施例における方向マークＭＤの位１を検
出は以下の通りである。

まず、パック２がとり得る上下表裏の態様は、４Ｋｇ図
（イ）−１（ニ）のり通りであるが、このいずｎの態様
においても、ビデオカメラ１２の走ｆ線のうち上方にあ
る２１固のエツジマークｆ　４過するものをｔｌとし、
下方にある２個のエツジマークを通過するものｆ、ｉｔ
とする。そして、第７図に示すように、走肴＠　ｉｔ　
、　ｌｔを各々Ａ過エツジの中点で分割し、分ＷＩＪさ
ｎた各々をエリアｆｉｌ、θｔ　、　ｅｍ　、　８ａ　
とする。

このように、エリア０１〜ｅ４　　を設定すると、前述
した方向マークＭＤが、どのエリアＱ　ｌ　”’　＠４
に検出さｎるかによって、パック２の上下表鼻の判別が
行なえることが判る。そして、この実施列におけるビデ
オカメラ１２と光源１３．１４の光学的位置関係は、第
７０図（イ）に示すようになっており、エツジマークＭ
ｅｔ”’Ｍｅ４および方向マークＭＤがなない場合は、
図示のように光源１３．１４の反射光はビデオカメラ１
２に入射しない。一方、マークかめる場合は、光源１３
，１４の照射光がマーク部分で乱反射するため、この反
射光の一部がビデオカメラ１２に入射する。したがって
、走査線１１１１における映像信号波形は、第７７図（
イ）、（ロ）、（ハ）の３種となる。そして、同図（イ
）は方向マークＭＤが検出さｎなかった場合、同図（ロ
）は方向マークＭＤがエリアｅ鵞（走査Ｊｐｉｊｌのと
＠）もしくはエリア６ｓ（走査線がｔｌのと＋りに検出
さｎた場合、同図？−１は方向マークＭＤがエリア引も
しくはｅｍに検出さｗｆｃｎ合を各々示しているつまｔ
、この実施例においては、第１／図（イ）〜？−１に示
す映像信号波形を所定のレベルでスライスして゛１′／
％０＃信号に変換し、この゛１’／’Ｏ’信号１を谷エ
リアａｔ””ｅａのデータとして取り込むよう匡−シて
いるうここで、各エリアｅｔ”ｅａにおいて寿らｒたデ
ータと、第５図（イ）〜（ニ）に示すパック２の上下表
蔓の轢様との関係を次表に示す。

第１表 このように、袴エリア＠１１”’１１４　におけるデー
タ値によって、パック２の上下表裏の轢様ｔ−’ｆｆｌ
ることができる。以上が、この実施例における上下−＆
埋の判別原理である。

■　矢に、不良品検出の原理について説明する。

この実施例におけるパック２には、前述のように下端部
から削り節の物品を充填するようにしており、充填後に
おいて下端部をゾールするようにしている。この場合、
下端部のシールに際して、シール部分に削り節等の物品
が混入しｔパック、およびシール部分に大きなりワがよ
ったパックが不良品である。そして、この不良部分の検
出は、前述した各マークの検出と同様の原理で行ってい
る。すなわち、光源１３．１４の照射光は、シーール部
に２けるシワやシール部に混入した物品によって乱反射
し、この反射光の一部がビデオカメラ１２に入射するか
ら、ビデオカメラ１２の映１象信号の立上りによって不
良の有無を検出することができる。この不良の検出にあ
ｔつては、シール部分のみを判定すｎばよいので、前述
しｔ走査線ｔＩ、ｈにおける映像信号を用いて判定を行
うようにしており、さらに、前述し念■の処理と共通性
を持ｔせるため、エリア８１〜ｅ４　において（外らｎ
るデータによって、不良品の検出を行うようにしている
。ここで、注量すべさことは、前述した各マークの検出
と不良部分の検出とｉｔｂ別することであみが　ｔｌ下
のように１．で容易に櫓別を行うことができるうすなわ
ち、不良部分は予め７−ルがなさｎている　パック端部
（トップシール）においては発生し得ないから、不良部
分が検出されるとすれば、下端部のシールにおいてのみ
である。

したがって、不良部分がまったくないパックであれば、
エリアｅ＋−ｅａのうち１′が検出さｎるエリアはただ
７つのエリアのみでｂる（すなわち、第７表に示すいず
ｎかの状態）。このことから、この実施列においては、
２以上のエリアにおいて・１′が検出された場合に、不
良品と判断するようにしている（第７２図参照）。以上
がこの実施列における不良品演出原理である。

次に、上述した各検出原理に基づく処理を行う処理回路
１５について説明する。

第１図は処理回路１５の構成を示すブロック図である。

図において３０はスライサであり、ビデオカメラ１２か
ら送らｎてくる映像信号（アナログ信号）を所定のレベ
ルでスライスして１′／・０′信号に変病し、信号Ｓａ
として出力する。

３１はスライサ３０におけるスライスレベルヲ設定する
設定器であり、この設定器３１ｔ−操作することによっ
て［４のスライスレベルを設定することができる。この
ようＶこ、スライスレベルを設けるのは、雑音等による
誤動作を防止するためであり、使用状況等に応じて適切
なスライスレベルが設定される。エリア検出部３２はビ
デオカメラ１２が出力する水平、垂直同期信号（Ｅ（，
５ＹＮＣ。

ｖ、５ＹＮＣ）に基づいて、走ｆｉｔｔ　、　ｔｔｏｄ
ｔ出、エリア８１〜ｅ４の検出およびエツジマークエリ
アのＭ出を行い、ビデオカメラ１２がエツジマークエリ
アを走査している時には信号Ｓｅを出力し、エリアｅ＋
　＋　ｓｔ　ｌ　ａｓ　ｌ　ｅａｆｔ査走している時に
は信号ｓ、　、　ｓ、　、　ｓ、　、　ｓ、を各々出力
する一ツジ判定部３３は、信号Ｓｅが出力さ几ている時
の信号ＳｄＯ値を読み、この値が１０″であると（すな
わちエツジマークが検出さ−ｎｆＫいと）、エツジ鴨常
信号Ｐｅｔ出力する。エツジマークが検出さｒ−ない場
合とは、パック２がインデックステーブル３に斜めに吸
着さｎている場合であり、走査＄４Ｌ、ｊｓのいずｎか
が２つのエツジマークを正確に走査し得ない場合である
。この４合は、前述した（１）およびＩ■の判定が良好
に行なりｆ′Ｌ、ないので、このようなパックに対して
は不良品とみなし、排出ベルト１６（第２図参照）の入
側に落下させるようにしている。すなわち、信号Ｐａが
出力されると、インデックス制御部３４は該当するパン
ク２を不良品として排出すぺさことを認識し、このパッ
ク２が排出コンベア１６の入側に搬送された時点で、イ
ンデックステーブル３を制御して同パック２を落下させ
るう次に、エリアデータ記憶部３５は、仔１号Ｓ、　−
Ｓ、が出力さルる苺に、信号Ｓｄの１直を取り込み、内
部に設けらｎている４ビツトのレジスタに各１直を記憶
する。この場合のレジスタの内容は各エリアｅＩＮｅ４
において得られたデータ値である。そして、エリアデー
タ記憶部３５は、エリアｅ、〜ｅ４に対応する４ビツト
のデータを記憶し終えると、この４ビツトのデータをデ
ータ比較部３６に供給する。データ比較部３６は、供給
された４ビツトのデータと予め記憶さｎているノくター
ンデータとを比較し、こｎによって、ノ（ツク２の上下
表裏の態様（第ｇ１４（イ）〜（ニ）参照）、および不
良品か否かの判定を行う。すなわち、データ比ｍ５３ａ
には予め第１表に示す各パターンデータが記憶さｎて２
す、エリアデータ記憶部３５から供給さｎる４ビツトの
データが各パターンデータのいずｎに一致しているかに
よって上下衣４の蟻様を判別し、また、いずｎのパター
ンにも一致しない場合（すなわち、２以上のエリアにお
いて′″１′１′信号さｎｆＣ■合）は不良品であると
判定する。そして、エリアデータ比較部３５は識別し之
上下表漫の態様に対応するデータ、もしくは不良品検知
データが供給さｎた場合は、該当するパック２が排出コ
ンベア１６の入側に達し、た時点でこのパック２を落下
させるようインデックステーブル３を制御する。また、
上下表裏に対応するデータが供給さｎた場合は、その態
様に芯じて第２図示すａ　Ｈｂ　Ｉ　Ｑ　Ｈｄのいずｎ
かの位置で、１俵当するパック２を離脱するようインデ
ックスデープル３　ｔ−制御する。この場合、第ｇ図（
イ）、仲）、（ハ）、（に）に示す各態様に対する離脱
位ｆｉｔは、今々位置ａ。

ｃ＋ｂ＋ｄとなっている。

以上の説明から判るように、処理回路１５によって、良
否および上下表裏の態様が判定さｆ’Ｌ　ｆｃバック２
は、対応する離脱位置、すなわち、排出コンベア１６の
入側、および位＃　ａ　＋　ｂ　＋　ｃ　＋　ｄのいず
れかにおいてインデックステーブル３から離脱される。

　したがって、整列コンベア２３＆〜２３．１の各々か
ら搬出されるパック２は、そのすべてが良品で、しかも
、侵透上下位喧がすべて統一されている。なお、第７３
図に前述し几各処理動作に対応するフローチャートを示
す。１ｔ、この実施例に２いては、ビデオカメラ１２に
よる検出処理をより確実化ならしめるために、第１を図
に示すようなしわ押え機構３６を設けている。このしわ
押え機構３６は、撮映位置に達したパック２を、図示の
ように表裏双方から押えるもので、パック２の上端部お
よび下端部におけるしわの発生を防き゛、しわによる乱
反射に起因する誤動作金防＋ｈＬている。この場合、各
マークの検出および良否の噴出には、走査線ｉｔ　、　
ｔｓ　　に対応する部分のみが撮映で９！ｎばよいので
、パック２の中央部付近が図示のように押え部材３７に
よってビデオカメラ１２から遮蔽さｎていても、検出動
作には影響がない。

ここで、この実施例における処理スピードの一同を示す
。

今、処理回路１５ｔ−マイクロコンピュータ等によって
構成したとすると、前述した識別処理は毎５＋７０００
個程度行うことがでさ、したがって、７個分の処理は０
．０６秒程闇で行うことができる。

ま几、仮りにビデオカメラ１２の前を毎分２００個のパ
ックが通過するとし、７個のパックの通過時間の／／弘
を撮映のための停止時間としてとっｔとすると、この停
止時間は、 乙０−２００×÷−０，０７５（秒）・・・（１）とな
る。したがって、処理時間が００６秒の場合は、毎分２
００個程度の識別、複列処理を光分に安定して行えるこ
とが判る。なお、処理時間０．０６秒の場合における計
算上の最大処畦能力は、ｂＯ＋（０，０ｂ×≠）−２！
；ＯＣ”？１．）・・・（２）となる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によ１ば、整列すべき物
品に直線状の判定エリア１１ｒ：設定してこの判定エリ
アの始点と終点にエツジマークを付し、さらに前記判定
エリア内の中心からはずルた位置に方向マークを付し、
かつ、前記判定エリアの一方のエツジマークと他方のエ
ツジマークとの間を撮映する撮映手段と、前記判定エリ
アｔ？Ｊｉ数の分割エリアに分割するとともに前記撮映
手段からの映像信号に基づいて前記方向マークがいずれ
の分割エリアに検出さルたかを判定するマーク判定手段
と、このマーク判定手段の検出結果に苓づいて前記物品
の上下位置および表裏の少なくともいず才しか一方を判
定する方向判定手段と、この方向判定手段の判定結婚に
対応する方向変換を前記（ｑ品に対して行う方向変換手
段とを具備したので、物品の整列処理を確実かつ高速に
行うことができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の電気的構成を示すブロッ
ク図、第２図は同実施例の機械的構成を示す平面図、第
３図はチェーンコンベア１の構成を示す図、第弘図はイ
ンデックステーブル３の構成を示す図、第５図は離脱コ
ンベア１７の構成を示す図、第６図はツイストコンベア
１８＆〜１８ａの動作を説明するための説明図、＄７図
は整列コンベア２３ａの構成を示す斜視図、第５図はパ
ック２の上下位置および表埋の態様を示す図、第９図は
エリア＠Ｉ””ｆＮ　′ｔ−示す説明図、第１０図は光
源１３．１４とビデオカメラ１２の位置関係を示す図、
第１／図は映像信号の−ＶＡ１１に示す波形図、第７２
図は不良部分がある場合のパック２を示す図、纂７３図
は同実施例の動作を示すフローチャート、第１４図はし
り押え機構３６の構成を示す９１１１面図である。 １２・・・・・・ビデオカメラ（撮映手段）、１５・・
・・・・処理回路（マーク判定手段、方向判定手段）、
１８ａ〜１８ａ・・・・・・ツイストコンベア（方向変
換手段）、２３ａ〜２３ａ・・・・・・整列コンベア（
方向変換手段）。 第８図 （イ）　　　　　　　　　　１口） ＩＶＩ（１ 第９図 第１１図 第１２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 整列すべき物品に直線状の判定エリアを設定してこの判
   定エリアの始点と終点にエッジマークを付し、さらに前
   記判定エリア内の中心からはずれた位置に方向マークを
   付し、かつ、前記判定エリアの一方のエッジマークと他
   方のエッジマークとの間を撮映する撮映手段と、前記判
   定エリアを複数の分割エリアに分割するとともに前記撮
   映手段からの映像信号に基づいて前記方向マークがいず
   れの分割エリアに検出されたかを判定するマーク判定手
   段と、このマーク判定手段の検出結果に基づいて前記物
   品の上下位置および表裏の少なくともいずれか一方を判
   定する方向判定手段と、この方向判定手段の判定結果に
   対応する方向変換を前記物品に対して行う方向変換手段
   とを具備することを特徴とする物品の整列装置。